По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.9

Анализ корреляционной зависимости математических моделей продольной и поперечной шероховатости при точении

Калмыков В.В. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 248000, Россия, Калуга, ул. Баженова, д. 2, e-mail: kalmykovvv@bmstu.ru,
Лепченков А.В. магистрант, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 248000, Россия, Калуга, ул. Баженова, д. 2, e-mail: lex-lepchenkov@yandex.ru

Установлена степень корреляционной зависимости между продольной и поперечной шероховатостями. Оценка проводилась по коэффициенту ранговой корреляции Спирмена. Зависимость устанавливалась между математическими моделями в виде уравнений регрессионного анализа. Модели получены методами планирования полного факторного эксперимента. Факторы устанавливались на двух уровнях. Получена математическая модель зависимости продольной шероховатости от твердости материала, наличия смазочно-охлаждающей жидкости и геометрии инструмента. Определены характер и степень влияния технологических параметров на продольную шероховатость. Получена математическая модель поперечной шероховатости. Выводы данной статьи могут быть использованы в научной, исследовательской и производственной деятельностяи при изучении вопросов, связанных с повышением качества поверхностного слоя и обеспечением высоких эксплуатационных свойств деталей машин.

Литература:

1. Любомудров С.А. Влияние параметров резания на качество поверхностного слоя при точении титановых сплавов / С.А.  Любомудров, О.Ю.  Ротаренко [Электронный ресурс]  — Режим доступа: http://elibrary.ru/item. asp?id=23714080 (дата обращения: 18.09.2017).

2. Петришин Д.И. Управление параметрами качества поверхностного слоя деталей машин в условиях неопределенности / Д.И. Петришин, А.Г. Суслов, О.Н. Федонин [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://elibrary.ru/item. asp?id=26287482 (дата обращения: 22.10.2017).

3. Калмыков В.В. Физические параметры поверхностей металлов / В.В.  Калмыков, М.В.  Мусохранов // Электронный журнал: наука, техника и образование. — 2017. — № 3 (14). — С. 105–108.

4. Мусохранов М.В. Технологическое обеспечение качества поверхностного слоя направляющих элементов машиностроения: дис. канд. техн. наук: 05.02.08. — M., 2006. — 138 с.

5.  Мусохранов  М.В.  Технологические предпосылки повышения эксплуатационных характеристик направляющих элементов  // Фундаментальные исследования. — 2016. — № 8–1. — С. 55–58.

6. Горбунов  А.К.  Анализ эксплуатационных свойств конструкционных материалов на основе железа // Электромагнитные волны и  электронные системы. — 2016. — № 8. — С. 77–80.

7.  Калмыков  В.В.  Определение оптимального количества классов группирования экспериментальных данных при интервальных оценках // Южно-Сибирский научный вестник. — 2014. — № 3 (7). — С. 56–58.

8. Калмыков В.В. Основные статистические методы анализа результатов экспериментов // Электронный журнал: наука, техника и  образование.  — 2016. — № 1 (5). — С. 68–75.

9.  Калмыков  В.В.  Исследование статистических методов анализа технологических факторов при токарной обработке // Фундаментальные исследования. — 2017. — № 6. — С. 48–52.

10. Мусохранов  М.В.  Математическое моделирование качественных характеристик при обработке конструкционных материалов на основе железа  // Интеллект. Инновации. Инвестиции. — 2017. — № 5. — С. 74–77.

11. Мусохранов  М.В.  Методика проведения эксперимента для анализа факторов, влияющих на качество поверхности // Наукоемкие технологии в приборо- и машиностроении и развитие инновационной деятельности в вузе: Всероссийская научно-техническая конференция (15–17 ноября 2016 г., Калуга / КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана). — Калуга, 2016. — С. 40–42.

12. Musokhranov M.V. Experimental research of variability of surface energy value of Fe37-3FN, C45 and 41Cr4 steels // International Journal of Applied Engineering Research. — 2017. — Т. 12, № 17. — Р. 6428–6433.

Шероховатость является одной из главных характеристик качества поверхности. Требования, предъявляемые к ее параметрам, основаны на надежности и функциональности деталей. Параметры шероховатости могут быть определены как измерением, так и теоретическим и эмпирическим путем. Обеспечение требуемой шероховатости основывается на зависимостях между ее параметрами и методами обработки [1–2].

Стоит учитывать тот факт, что шероховатость поверхности различна в разных направлениях. Поэтому следует рассматривать не только поперечную шероховатость, но и то, какое влияние оказывает продольная шероховатость на качество поверхности (рис. 1) [3–5].

Цель данной работы: определение корреляционной связи между поперечной и продольной шероховатостью. Для достижения данной цели был проведен полный многофакторный эксперимент (ПФЭ 23 ) по известной методике [6–12]. По результатам эксперимента была установлена корреляционная связь между поперечной и продольной шероховатостью.

Объектом исследования послужили образцы из стали 45 диаметром 25 мм. Твердость таких образцов HRC 40. В качестве управляемых факторов были выбраны наличие и отсутствие смазочно-охлаждающей жидкости, радиус при вершине резца и твердость образцов (часть образцов подверглась закалке до HRC 54). Обработка проводилась продольным точением на токарно-винторезном станке 16К20. В качестве инструмента был выбран резец токарный проходной из твердосплавного материала Т15К6. Радиусы при вершине резца: R1 = 2 мм, R2 = 0,5 мм. СОЖ — Эмульсон ЭТ-2. Шероховатость измерялась при помощи профилографапрофилометра АБРИС — ПМ7.

Откликом при проведении опыта выбрана продольная шероховатость исследуемых образцов Y (Raпрод). Факторы, влияющие на отклик: X1 (СОЖ) — наличие или отсутствие, X2 (R, мм) — радиус при вершине резца, X3 (HRC) — твердость образцов. Факторы X2 и X3 являются количественными, фактор

X1 — качественный. Это означает, что полученная модель позволяет определить характер и уровень влияния того или иного фактора на отклик, но не может быть использована при расчетах.

Для Цитирования:
Калмыков В.В., Лепченков А.В., Анализ корреляционной зависимости математических моделей продольной и поперечной шероховатости при точении. Главный механик. 2018;5.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: